一种电机与减速机的连接结构及其安装方法与流程

1.本发明涉及减速机的技术领域，尤其涉及一种电机与减速机的连接结构及其安装办法。


背景技术：

2.在现有技术中，电机与减速机之间有多种连接方式，比较常见的两种连接方式：第一种是通过联轴器连接；第二种就是将电机轴直接插入减速机入轴。使用联轴器连接比较方便，但是设备占地空间较大，对空间受限的地方不宜使用；电机轴直接插入减速机入轴，由于电机轴与减速机入轴存在一定的配合公差，对零件的加工精度要求较高，并且安装和维护很不方便。此种连接虽然减小了设备占地的空间，但是要将减速机入轴做成空心轴，其生产周期和加工成本大幅提高。
3.为了解决上述技术问题，出现了在电机与减速机之间增加过渡法兰的相关技术，即可达到电机与减速机之间的方便连接，又能减小设备的占地空间。但是该连接机构的输入轴和连接法兰通用性和互换性较差，即同一型号的减速机配不同的电机或者同一型号的电机配不同的减速机，其过渡法兰和输入轴都要更换。这对齿轮箱制造商来说不仅要增加过渡法兰的种类和数量，还要增加输入轴的种类和数量；所要备库的零件种类和数量也随之增加，无形之中增加了生产成本，生产周期也相应增加。其输入轴一端盲孔开有两条径向的凹槽，该凹槽对轴的强度影响很大，尤其是在受交变载荷或受冲击的工况下很容易出现断轴风险；另外，该圆筒内孔的加工精度要求也比较高，变相地增加了生产成本；连接法兰上设有观察口，设备在工作中输入轴是高速旋转的，若异物落入连接法兰上的孔内，存在很大的安全隐患；该结构的安装和维护很不方便，使用成本较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机与减速机的连接结构。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种电机与减速机的连接结构，其中，包括：
7.法兰，所述法兰与所述电机可拆卸地固定连接，所述电机的电机轴贯穿所述法兰；
8.轴套，所述轴套与所述电机的电机轴可拆卸地固定连接，用于传递所述电机的电机轴提供的动力；
9.花键，所述轴套的至少一部分形成环形的所述花键；
10.输入轴，所述输入轴和所述电机的电机轴同轴设置，所述输入轴的一端与所述花键相配合，所述输入轴的另一端与所述减速机相配合，其中，所述输入轴自其一端至另一端包括：第一台阶以及相对于所述第一台阶的外径依次递减的第二台阶、第三台阶、第四台阶和第五台阶，所述第一台阶、所述第二台阶、所述第三台阶、所述第四台阶和第五台阶依次连接，所述输入轴的一端开设有盲孔，所述电机的电机轴设于所述盲孔内，所述第一台阶的至少一部分外壁与所述花键相匹配；
11.前盖，所述前盖与所述法兰可拆卸地固定连接，所述输入轴的至少一部分容纳于所述前盖的内部。
12.上述的电机与减速机的连接结构，其中，还包括：
13.第一轴承，所述第一轴承套设于所述第二台阶上，所述第一轴承的外缘与所述前盖的内壁相连接，所述第一轴承的一端抵于所述法兰；
14.挡圈，所述第二台阶沿其外周开设有挡圈槽，所述挡圈设于所述挡圈槽内，所述第一轴承的另一端抵于所述挡圈；
15.第二轴承，所述第二轴承套设于所述第四台阶上，所述第二轴承的外缘与所述前盖的内壁相连接。
16.上述的电机与减速机的连接结构，其中，所述轴套包括：
17.第一轴套部，所述第一轴套部呈环状，所述第一轴套部的内壁与所述电机的电机轴可拆卸地固定连接；
18.第二轴套部，所述第二轴套部呈环状，所述第二轴套部与所述第一轴套部相连接，所述第二轴套部的外径大于所述第一轴套部的外径，所述第二轴套部的内径大于所述第一轴套部的内径，所述第二轴套部的内壁与所述输入轴可拆卸地固定连接。
19.上述的电机与减速机的连接结构，其中，
20.所述第一轴套部和所述电机轴之间通过一个或多个平键相连接；
21.沿所述第二轴套部的内壁一周设有内齿，所述内齿形成所述花键，所述第一台阶的至少一部分外壁上设有外齿，所述内齿与所述外齿相啮合；
22.所述内齿与所述第一轴套部之间还开设有环状的退刀槽。
23.上述的电机与减速机的连接结构，其中，所述法兰包括与所述电机相连接的第一连接结构、与所述前盖相连接的第二连接结构、以及连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的法兰中部结构，其中，所述第一连接结构具备较大的直径，所述第二连接结构具备较小的直径，所述法兰中部结构呈环状的斜面设置；即所述第二连接结构的尺寸小于所述第一连接结构的尺寸；
24.所述法兰的所述法兰中部结构的内部形成法兰容置空间。
25.上述的电机与减速机的连接结构，其中，所述前盖包括与所述法兰相连接的第三连接结构、与所述减速机相连接的第四连接结构、以及连接所述第三连接结构和所述第四连接结构的前盖中部结构，其中，所述第三连接结构具备较小的直径，所述第四连接结构具备较大的直径；即所述第三连接结构的尺寸小于所述第四连接结构的尺寸；
26.所述前盖的所述前盖中部结构的内部形成前盖容置空间。
27.上述的电机与减速机的连接结构，其中，需同时满足以下关系式：
28.d2/d1≥1.2；
29.且d1≥d3 0.1mm或d1≥d2 0.1mm；
30.且d4≥d4 0.2mm；
31.且d5≥d4 10mm；
32.且d
4-d3≥4mn；
33.其中：
34.d1为所述盲孔的内径；
35.d2为所述第一轴套部的内径；
36.d3为所述退刀槽的内径；
37.d4为所述法兰的内径最小处的内径；
38.d2为所述第二台阶的外径；
39.d3为所述电机的所述电机轴的直径；
40.d4为所述第二轴套部的外径；
41.d5为所述法兰的外止口直径；
42.mn为所述轴套的所述花键的模数。
43.上述的电机与减速机的连接结构，其中，需同时满足以下关系式：
44.2mm≥l1≥0.2mm；
45.10mm≥l2≥0.5mm；
46.其中：
47.l1为所述输入轴的一端的端面与所述第一轴套部靠近所述输入轴的端面之间的距离；
48.l2为所述电机轴的端面与所述盲孔的底部之间的距离。
49.上述的电机与减速机的连接结构，其中，还包括：油封和透气螺塞，所述油封呈环状，所述油封和所述前盖相配合，所述油封设于所述前盖和所述第五台阶之间，所述透气螺塞设于所述前盖上。
50.一种电机与减速机的连接结构的安装方法，其中，包括：上述的电机与减速机的连接结构，具体操作步骤如下：
51.步骤一：依次安装所述第一轴承、所述挡圈和所述第二轴承至所述输入轴上，使所述第二轴承的另一端抵于所述第三台阶和所述第四台阶之间形成的台阶面，所述挡圈设于所述挡圈槽内，所述第一轴承的另一端抵于所述挡圈；
52.步骤二：将所述输入轴连同所述第一轴承、所述挡圈和所述第二轴承一并与所述前盖配合安装，使所述第二轴承的一端抵于所述前盖内部的一端上；
53.步骤三：安装所述前盖和所述法兰，将所述第二连接结构和所述第三连接结构固定连接，所述第一轴承的一端抵于所述法兰，所述输入轴、所述第一轴承、所述挡圈、所述第二轴承、所述前盖和所述法兰之间的轴向相对位置固定；
54.步骤四：安装所述油封，将所述油封置于所述前盖和所述第五台阶之间；
55.步骤五：将所述轴套通过所述平键与所述电机轴连接，所述轴套的一端抵于所述电机轴的轴肩；
56.步骤六：配合所述输入轴和所述电机轴，将所述电机轴置于所述盲孔内，同时所述输入轴的所述第一台阶的至少一部分深入所述第二轴套部，所述内齿和所述外齿啮合；
57.步骤七：固定所述法兰的所述第一连接结构和所述电机。
58.本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
59.(1)本发明为电机与减速机的连接结构，该连接结构不仅结构紧凑、通用性和互换性好、加工工艺简单、制造成本低；而且安装、拆卸和维护也很方便。
60.(2)本发明可以实现不同的减速机只需更换不同的前盖，配不同的电机只需更换不同的法兰和轴套等零件就可以轻松实现，可以满足不同用户的多样化需求。
附图说明
61.图1是本发明的电机与减速机的连接结构的示意图。
62.图2是本发明的电机与减速机的连接结构的尺寸标注示意图。
63.图3是本发明的电机与减速机的连接结构的输入轴的示意图。
64.图4是本发明的图3中的n方向的向视图的示意图。
65.图5是本发明的电机与减速机的连接结构的轴套的示意图。
66.图6是本发明的图5中的m-m方向的剖视图的示意图。
67.附图中：1、电机轴；2、法兰；21、第一连接结构；22、第二连接结构；23、法兰中部结构；3、轴套；31、第一轴套部；32、第二轴套部；4、退刀槽；5、第一轴承；6、前盖；61、第三连接结构；62、第四连接结构；63、前盖中部结构；7、第二轴承；8、油封；9、输入轴；91、第一台阶；92、第二台阶；93、第三台阶；94、第四台阶；95、第五台阶；96、盲孔；97、挡圈槽；10、挡圈；11、透气螺塞；12、花键；13、平键。
具体实施方式
68.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定，图1是本发明的电机与减速机的连接结构的示意图；图2是本发明的电机与减速机的连接结构的尺寸标注示意图；图3是本发明的电机与减速机的连接结构的输入轴的示意图；图4是本发明的图3中的n方向的向视图的示意图；图5是本发明的电机与减速机的连接结构的轴套的示意图；图6是本发明的图5中的m-m方向的剖视图的示意图，参见图1至图6所示，示出较佳实施例的一种电机与减速机的连接结构，包括：法兰2、轴套3、花键12、输入轴9和前盖6，其中，法兰2与电机可拆卸地固定连接，电机的电机轴1贯穿法兰2；轴套3与电机的电机轴1可拆卸地固定连接，用于传递电机的电机轴1提供的动力；轴套3的至少一部分形成环形的花键12；输入轴9和电机的电机轴1同轴设置，输入轴9的一端与花键12相配合，输入轴9的另一端与减速机相配合，其中，输入轴9自其一端至另一端包括：第一台阶91以及相对于第一台阶91的外径依次递减的第二台阶92、第三台阶93、第四台阶94和第五台阶95，第一台阶91、第二台阶92、第三台阶93、第四台阶94和第五台阶95依次连接，输入轴9的一端开设有盲孔96，电机的电机轴1设于盲孔96内，第一台阶91的至少一部分外壁与花键12相匹配；前盖6与法兰2可拆卸地固定连接，输入轴9的至少一部分容纳于前盖6的内部。
69.在一种优选的实施例中，还包括：第一轴承5、挡圈10和第二轴承7，其中，第一轴承5套设于第二台阶92上，第一轴承5的外缘与前盖6的内壁相连接，第一轴承5的一端抵于法兰2；第二台阶92沿其外周开设有挡圈槽97，挡圈10设于挡圈槽97内，第一轴承5的另一端抵于挡圈10；第二轴承7套设于第四台阶94上，第二轴承7的外缘与前盖6的内壁相连接。
70.在一种优选的实施例中，第一轴承5和第二轴承7均为自带润滑油的深沟球轴承。
71.在一种优选的实施例中，前盖6的内壁上设有环状的第一轴承槽，第一轴承5的外缘设于第一轴承槽内，第一轴承槽具备两个槽壁，其中一槽壁由前盖6提供，另一槽壁由法兰2的端面提供。第一轴承槽的两个槽壁限制第一轴承5在轴向方向上的位移。
72.在一种优选的实施例中，前盖6远离电机的一端的内部形成限位面，第三台阶93和第四台阶94之间形成台阶面，第二轴承7位于限位面和台阶面之间，限位面和台阶面限制第二轴承7在轴向方向上的位移。
73.在一种优选的实施例中，轴套3包括：第一轴套部31和第二轴套部32，其中，第一轴套部31呈环状，第一轴套部31的内壁与电机的电机轴1可拆卸地固定连接；第二轴套部32呈环状，第二轴套部32与第一轴套部31相连接，第二轴套部32的外径大于第一轴套部31的外径，第二轴套部32的内径大于第一轴套部31的内径，第二轴套部32的内壁与输入轴9可拆卸地固定连接。
74.在一种优选的实施例中，第一轴套部31和电机轴1之间通过一个或多个平键13相连接；沿第二轴套部32的内壁一周设有内齿，内齿形成花键12，第一台阶91的至少一部分外壁上设有外齿，内齿与外齿相啮合；内齿与第一轴套部31之间还开设有环状的退刀槽4。
75.在一种优选的实施例中，盲孔96的孔径和第一轴套部31的内径相等。
76.在一种优选的实施例中，电机轴1上开设有第一槽，第一轴套部31的内表面上开设有与第一槽宽度尺寸相同的第二槽，盲孔96的内表面上开设有与第一槽宽度尺寸相同的第三槽，第二槽的长度和第三槽的长度的和与第一槽的长度相同。
77.在一种优选的实施例中，平键13的一端安装在第一槽内，平键13的另一端的一部分安装在第二槽内，平键13的另一端的另一部分安装在第三槽内。
78.在一种优选的实施例中，法兰2包括与电机相连接的第一连接结构21、与前盖6相连接的第二连接结构22、以及连接第一连接结构21和第二连接结构22的法兰中部结构23，其中，第一连接结构21具备较大的直径，第二连接结构22具备较小的直径，即第二连接结构22的尺寸小于第一连接结构21的尺寸；法兰中部结构23呈环状的斜面设置；法兰2的法兰中部结构23的内部形成法兰容置空间。
79.在一种优选的实施例中，前盖6包括与法兰2相连接的第三连接结构61、与减速机相连接的第四连接结构62、以及连接第三连接结构61和第四连接结构62的前盖中部结构63，其中，第三连接结构61具备较小的直径，第四连接结构62具备较大的直径；即第三连接结构61的尺寸小于第四连接结构62的尺寸；前盖6的前盖中部结构63的内部形成前盖容置空间。
80.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
81.本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
82.本发明的进一步实施例中，需同时满足以下关系式：
83.d2/d1≥1.2；
84.且d1≥d3 0.1mm或d1≥d2 0.1mm；
85.且d4≥d4 0.2mm；
86.且d5≥d4 10mm；
87.且d
4-d3≥4mn；
88.其中：
89.d1为盲孔96的内径；
90.d2为第一轴套部31的内径；
91.d3为退刀槽4的内径；
92.d4为法兰2的内径最小处的内径；
93.d2为第二台阶92的外径；
94.d3为电机的电机轴1的直径；
95.d4为第二轴套部32的外径；
96.d5为法兰2的外止口直径；
97.mn为轴套3的花键12的模数。
98.本发明的进一步实施例中，需同时满足以下关系式：
99.2mm≥l1≥0.2mm；
100.10mm≥l2≥0.5mm；
101.其中：
102.l1为输入轴9的一端的端面与第一轴套部31靠近输入轴9的端面之间的距离；
103.l2为电机轴1的端面与盲孔96的底部之间的距离。
104.本发明的进一步实施例中，还包括：油封8和透气螺塞11，油封8呈环状，油封8和前盖6相配合，油封8设于前盖6和第五台阶95之间，透气螺塞11设于前盖6上。
105.参见图1至图6所示，示出较佳实施例的一种电机与减速机的连接结构的安装方法，包括：上述的电机与减速机的连接结构，具体操作步骤如下：
106.步骤一：依次安装第一轴承5、挡圈10和第二轴承7至输入轴9上，使第二轴承7的另一端抵于第三台阶93和第四台阶94之间形成的台阶面，挡圈10设于挡圈槽97内，第一轴承5的另一端抵于挡圈10；
107.步骤二：将输入轴9连同第一轴承5、挡圈10和第二轴承7一并与前盖6配合安装，使第二轴承7的一端抵于前盖6内部的一端上；
108.步骤三：安装前盖6和法兰2，将第二连接结构22和第三连接结构61固定连接，第一轴承5的一端抵于法兰2，输入轴9、第一轴承5、挡圈10、第二轴承7、前盖6和法兰2之间的轴向相对位置固定；
109.步骤四：安装油封8，将油封8置于前盖6和第五台阶95之间；
110.步骤五：将轴套3通过平键13与电机轴1连接，轴套3的一端抵于电机轴1的轴肩；
111.步骤六：配合输入轴9和电机轴1，将电机轴1置于盲孔96内，同时输入轴9的第一台阶91的至少一部分深入第二轴套部32，内齿和外齿啮合；
112.步骤七：固定法兰2的第一连接结构21和电机。
113.在一种优选的实施例中，实现不同的减速机的更换只需更换不同的前盖6，配合不同的电机只需更换不同的法兰2和轴套3等零件即可轻松实现，可以满足不同用户的多样化需求。
114.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。